智能公交报站系统电路分析与调试

【摘要】在职业院校“电子产品设计与制作”项目技能大赛和全国大学生电子设计大赛培训中，许多院校都把武汉莱斯特公司生产的智能公交报站系统设计与制作作为竞赛训练项目。本文对该产品电路进行分析，并对它的调试方法进行总结。

【关键词】公交报站 电路分析 调试 电子产品设计

该款公交报站系统是武汉莱斯电子公司的产品。它具有如下功能：利用一位数码管实现站名信息的显示；利用中文语音合成模块SC1010B实现站名信息的播报；使用DF无线收发模块及PT2262、PT2272编解码芯片实现无线信号的收发和站名的识别。利用红外线发射与接收技术实现公交车门防夹人安全自动开关；具有模拟刷卡功能.该自动报站系统结构简单、成本低、音质清晰、可靠性高，功能模块多，在教学能极大的提高学生的学生水平。下面对各单元电路原理功能进行分析和调试。

一、系统单元电路分析

（一）单片机主控单元电路分析。

本系统采用STC89C52单片机，是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器，512字节数据存储空间，内带2K字节EEPROM存储空间，可直接使用串口下载。

（二）无线报站单元电路分析。

该系统采用现成的无线收发模块，如PT2272/PT2262收发模块，虽廉价但稳定性极高，距离几 十米到上百米，调节方便，信号传输的距离达到报站的要求；PT2272/PT2262最多可有12位（A0―A11）三态地址端管脚（悬空，接高电平，接低电平），任意组合可提供531441种地址码，对一个城市来说已够用，故选用此方案。

当接收到无线编码模块PT2262发来的信号时，无线接收模块PT2272进行译码，本系统采用了A0―A7地址编码，因此可以译出8个不同的站台信号，解码得到D1、D2、D3，送到单片机进行处理。单片机根据接收到的信号，发出SC-RST和SC-CNT信号，送到语音电路SC1010B芯片，复位计数时钟，发送计数时钟，就可以输出相应站台的报站声音信号，经三极管驱动后，使扬声器发出声音。

（三）用户接口电路分析。

本系统采用4个独立按键作为功能选择，显示部分采用两片595串转并移位芯片作为一位数码管的驱动，数码管用于显示公交卡刷信息。还驱动8个LED灯，用于显示站台编号。此处主要考查学生595芯片的编程控制技术和I/O口扩展方法。

（四）车门红外探测防夹人电路分析。

系统上电后，LM576工作，5脚输出一定频率的矩形波信号经过电阻R42送到了三极管Q5的基极，在此脉冲信号的作用下，红外发射管F1间隔性的发射出红外信号。当车门处没有人遮挡时，此红外信号被红外接收管F2接收，产生与此频率相同的脉冲电信号。此信号经过电阻R37和C12送到集成运放LM471进行反相信号放大100倍后。再送到LM567的信号输入脚3脚，因为此信号与LM567的RC电路发出的信号频率是一样的，所以LM567的8脚输出低电平。此信号被送到单片机，经程序分析后，得出无人挡门，关门电机正常工作。若有人挡住了门，则红外发射管发出的红外信号接收管收不到，就没有信号送到LM567，LM567的8脚就输出高电平，单片机就通知电机立即停止运行，防止夹人事件发生。

二、调试方法

（一）电机及防夹人电路单元功能调试。

按下按键K2，直流电机高速转动，表示行驶。按下按键K3，直流电机低速转动，表示减速行驶。按下K1，LED9亮，语音报读“有人下车”表示有乘客需要下车。若有人下车，按下K4，继电器吸合，语音报读“滴滴滴”，LED10亮，电机停止转动。红外检测电路通电，LED14亮，表示开门。当4s后，当红外接收管仍能检测到红外线时即无乘客下车时，语音报读“滴滴滴”，继电器断开，LED10灭，LED14灭，LED9灭，表示关门。若在4s内挡住红外管使其接收不到红外线，LED14灭即表示有乘客下车时，保持原来开门状态。当LED9指示灯灭时，再按下行车键K2。

（二）无线自动报站电路单元功能调试。

通过站台拨码开关SW1选择站台进行报站，拨“1”对应站台发射板的1号站台指示灯亮，主板上1号灯也亮，同时主板公交车上进行语音播报“1号站，南京路，到了”站台拨其他码如此类推。此时表示公交车快要到站，对乘客进行提醒；同时主板公交车上拨码开关BM1可以选择对某一站台不进行报站。如拨“1”，表示此公交车不对1号站进行报站。拨其他码依次类推；

三、结束语

到此，智能公交报站系统全部功能都已经实现了。在教学中这样一种实际电子产品能够很好的锻炼学生的电路分析、电子产品组装与焊接调试能力、C语言编程能力、电子产品综合设计能力，极大的提高了学生的动手能力和学习积极性。为学生将来的良好就业打下坚实的基础。

参考文献：

[1]黄金明.基于ARM9的智能公交报站系统设计[J].自动化仪表，2008，29（6）.

[2]赵子婴.SPCE061A 微控制器在单片机语音实验中的应用[J].实验室研究与探索2004，23（1）.

[3]凌阳科技大学计划.凌阳单片机在大学生电子竞赛中的应用[M].北京航空航天大学出版社，2005，6.